Хлоратор для получения расплава хлормагниевого сырья Советский патент 1980 года по МПК C25C3/04 

1

Изобретение относится к металлургии металлов, а именно к металлургии магния, и связано с разработкой аппаратуры для получения расплавов хлормагниевого сырья для электроли- 5 за, например расплава карналлита.

В настоящее время в промышленности эксплуатируются карналлитовые хлораторы,включающие плавильник для плавления предварительно обезвожен- JQ ного карналлита, камеры хлорирования и миксер-отстойник для отстоя шлама -и осветления расплава 1).

Хлораторы такой конструкции характеризуются низкими технико-экономи- 5 ческими показателями, в частности высоким удельным выходом ишама и низким процентом использования хлора.

Известен способ и аппарат для сокращения выхода 11лама за счет возвра-20 та расплава,обогащенного окисью магния, из нижней зоны миксера-отстойника в камеры хлорирования хлоратора. Возврат расплава из миксера в камеры хлорирования предлагается осу1чест-25 влять с помощью насоса. В этом режиме работы хлоратора необходимо уменьшить скорость поступления расплава из плавильника в хлоркамеры,т.е.снизить производительность хлоратора.Перек ач-З0

ка расплава из миксера может вестись как в непрерывном режиме, так и в периодическом 2.

К недостаткам способа осуществления возврата расплава из миксера с повышенным содержанием окиси магния в камеры хлорирования хлоратора следует отнести следующее; необходимость применения насоса, как дополнительного оборудования; снижение производительности хлоратора, как при работе с постоянным, так и с периодическим возвратом расплава из миксера; в режиме циркуляции расплава из миксера в хлоркамеры и обратно нарушаются условия отстоя шлама в миксере, а следовательно, и ухудшается качество расплава относительно содержания окиси магния.

Известен хлоратор для получения расплава безводного хлормагниевого сырья, который снабжен камерами для фильтрации расплава, расположенными после хлориругацего отделения по ходу расплава {3.

Путем фильтрации расплава достигается высокая степень очистки расплава от твердых взвесей, а возврат окиси магния из камер фильтрации в камеру хлорирования позволяет осуществить практически бесшламовый процесс с высокими технико-экономическими показателями.

К недостаткам известной конст укции хлоратора следует отнести следующее: плавильник, хлоркамера и фильтркамера соединены переточными каналами так/ что возможны значительные колебания уровней расплава, а это в свою очередь может вызвать определенные затруднения в работе электродов плавильника и хлоркамеры; необходимость применения дополнительного оборудования в виде реторт, работающих под вакуумом при высокой температуре отсутствие в настоящее время материала для фильтра, стойкого в условиях фильтрации солевого расплава; в стенке между камерой .фильтрации и хлоркамерой оборудовано одно переточное окно для перетока расплава из хлоркамерйл в фильтркамеру и обратно, что приводит к перемешиванию расплава и шлама с частичным выносом шлама в фильтркамеру;отсутствие емкости копильника расплава,что создает определенные трудности в обеспечении расплавом потребностей электролиза.

Известен промышленный карналлитовый хлоратор, состоящий из плавильника для плавления обезвоженного карналлита, двух камер, отстойника и миксера, отделенных друг от друга перегородками 4.

К недостаткам такой конструкции хлоратора следует отнести следуюг ее: высокий удельный выход шлама (4050 кг/т) в качестве безвозвратных потерь в виде отходов; низкая величина использования хлора (30-50%), Высокий выход шлама связан с малой скоростью хлорирования окиси магния в хлоркамерах. Низкая величина использования хлора, в частности, обусловлена низкой концентрацией окиси магния (2-3%) в расплаве хлоркамер.

Целью изобретения является снижение удельного выхода шлама и повышение степени использования хлора, что позволяет улучшить технико-экономические показатели работы хлоратора.

Поставленная цель достигается тем, что в перегородке между камерой хлорирования и отстойником выполены два переточных окна:одно на уровне наклонной подины для стекания расплава, обогащенного окисью магния, или шлама из отстойника в камеру хлорирования, другое окно расположено выше первого, но ниже уровня расплава для перетока расплава из хлоркамеры в отстойник.Такое расположение окон за счет разной плотноти расплава в хлоркамере и отстойник позволяет создать направленную циркуляцию расплава между хлоркамерой и отстойником, а именно из хлоркамеры расплав в отстойник поступает через верхнее окно и далее часть расплава через переточное окно уходит в миксер, пройдя отстойную зону, а часть через нижнее окно возвращется в хлоркамеру.Циркуляция расплав обеспечивает вынос шлама с подины отстойника в хлоркамеру. В отстойнике BfcBue верхнего переточного окна создаодся отстойная зона, в которой перемешивание расплава сводится к минимуму. В отстойной зоне часть окиси магния оседает и расплав с понижеиньад содержанием окиси магния перетекает в миксер. Расплав, обогащенный окисью магния, по наклонной подине отстойника стекает.через нижнее переточное окно обратно в хлоркамеру на дохлорирование. Предварительный отстой шлама в отстойнике, работающем в протоке, и его возврат на хлорирование позволяет значительно сократить выход шлама из миксера а следовательно, и удельный выход шлама с хлоратора. Кроме того, извесно, что повьйчение концентрации окис магния в расплаве ведет к возрастанию величины использования хлора. Возврат шлама в хлоркаьмеру обеспечит увеличение концентрации окиси магния в расплаве хлоркамеры, что в свою очередь приведет к возрастанию степени использования хлора.

На чертеже приведен отстойник хлоркамеры, плавильник и миксер,вертикальный разрез.

Расплав изплавильника 1 или предыдущей камеры хлорирования поступает в последнюю хлоркамеру.2 по ход расплава через переточное окно 3.Хлокамера оборудована хлорной фурмой 4. Расплав из хлоркамеры через верхнее переточное окно 5 в перегородке 6 меду хлоркамерой и отстойником перетекает в отстойник 7. Пройдя отстойную зону, расплав через переточное окно 8 сливается в миссер 9. Оседающий шлам по наклонной подине 10 через переточное окно 11 из отстойника стекает обратно в объем расплава хлоркамеры.

При реализации изобретения технико-экономический эффект слагается из снижения удельного расхода обезвозженного карналлита за счет уменьшения выхода шлама и снижения затрат на газоочистку за счет повьваения использования хлора. Ожидаемое уменьшение удельного выхода шлама составит порядка 30-40%, а повышение использования хлора - 15-20%.

Формула изобретения

Хлоратор для получения расплава хлормагниевого сырья,включающий разделенные перегородками плавильник, камеру хлорирования, отстойник и миксер, отличающийся тем/ что, с целью снижения удельного расхода сырья, повышения степени использования хлора в хлоркамере и обеспечения эффективной работы отстойника путем создания направленной циркуляции расплава между хлоркамерой и отстойной камерой, в перегородке между камерой хлорирования и отстойником выполнены два переточных окна, которые расположены одно наддругим и ниже уровня расплава в отстойной камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стрелец Х.Л. Электролитическое получение магния. М.,Металлургия,

- 1972, 0.145.

2. Авторское свидетельство ССС № 399574, кл. С 25 С 3/04, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР 401876, кл. С 25 С 3/04, 1972. 4. Авторское свидетельство СССР I 606079, кл. С 25 С 3/04, 1976.